如图所示,光滑水平面上有A、B、C三个物块,其质量分别为mA = 2.0kg,mB = 1.0kg,mC = 1.0kg.现用一轻弹簧将A、B两物块连接,并用力缓慢压缩弹簧使A、B两物块靠近,此过程外力做功W=108J(弹簧仍处于弹性限度内),然后同时释放A、B,弹簧开始逐渐变长,当弹簧刚好恢复原长时,C恰以4m/s的速度迎面与B发生碰撞并粘连在一起.求:①弹簧刚好恢复原长时(B与C碰撞前)A和B物块速度的大小?②当弹簧第二次被压缩时,弹簧具有的弹性势能为多少?
如图所示,相距2L的AB、CD两直线间的区域存在着两个大小不同、方向相反的有界匀强电场,其中PT上方的电场E1的场强方向竖直向下,PT下方的电场E0的场强方向竖直向上,在电场左边界AB上宽为L的PQ区域内,连续分布着电量为+q、质量为m的粒子.从某时刻起由Q到P点间的带电粒子,依次以相同的初速度v0沿水平方向垂直射入匀强电场E0中,若从Q点射入的粒子,通过PT上的某点R进入匀强电场E1后从CD边上的M点水平射出,其轨迹如图,若MT两点的距离为L/2.不计粒子的重力及它们间的相互作用.试求:(1)电场强度E0与E1;(2)在PQ间还有许多水平射入电场的粒子通过电场后也能垂直CD边水平射出,这些入射点到P点的距离有什么规律?
太阳能电池是由许多个太阳能电池板组成的电池组,每个太阳能电池板相当于一个电池,可根据需要将几个太阳能电池板串联使用。已知:串联电池组的电动势等于各个电池的电动势之和;串联电池组的内阻等于各个电池的内阻之和。某一种太阳能电池板的开路电压是600mV,短路电流是150mA。问:(1)要用这种太阳能电池板向某个用电器供电,该用电器相当于功率为100mW、阻值为40Ω的电阻,要使这个用电器能够正常工作,至少要用几个太阳能电池板串联起来向它供电?(2)如果太阳能电池将太阳能转换成电能的效率是60%,这个太阳能电池组工作时,照到它的集光板上的太阳能的功率至少是多少?
一长为L的细线,上端固定,下端拴一质量为m、带电荷量为q的小球,处于如图所示的水平向右的匀强电场中。开始时,将细线与小球拉成水平,小球静止在A点,释放后小球由静止开始向下摆动,当细线转过60°角时,小球到达B点速度恰好为零。试求:(1)A、B两点的电势差(2)匀强电场的场强大小;(3)小球到达B点时,细线对小球的拉力大小。
许多仪器中可利用磁场控制带电粒子的运动轨迹。如图所示的真空环境中,有一半径r=0.05m的圆形区域内存在磁感应强度B=0.2T的匀强磁场,其右侧相距d=0.06m处有一足够大的竖直屏。从S处不断有比荷=108C/kg的带正电粒子以速度v=2×106m/s沿SQ方向射出,经过磁场区域后打在屏上。不计粒子重力,求:(1)粒子在磁场中做圆周运动的轨迹半径;(2)绕通过P点垂直纸面的轴,将该圆形磁场区域逆时针缓慢转动90°的过程中,粒子在屏上能打到的范围。
如图所示,在高H=2.5m的光滑、绝缘水平高台边缘,静置一个小物块B,另一带电小物块A以初速度v0=10.0m/s向B运动,A、B 的质量均为m=1.0×10-3kg。A与B相碰撞后,两物块立即粘在一起,并从台上飞出后落在水平地面上。落地点距高台边缘的水平距离L=5.0m.已知此空间中存在方向竖直向上的匀强电场,场强大小E=1.0×103N/C(图中未画出)假设A在滑行过程和碰撞过程中电量保持不变,不计空气阻力,g=10m/s2。求:(1)A、B碰撞过程中损失的机械能。(2)试说明A带电的电性,并求出其所带电荷q的大小。(3)在A、B的飞行过程中,电场力对它做的功。